¿Qué es la tensión superficial y sus aplicaciones?

Comprendamos lo que sugiere el término
Superficie: se refiere a las moléculas de algún líquido en la superficie.
Tensión: dice que estas moléculas están en tensión.
Mira esta imagen.

Así, las moléculas en la superficie tienen una fuerza resultante neta en dirección descendente
Por lo tanto, están bajo tensión.
Esta propiedad conduce a una menor superficie del líquido.
Esta es también la razón por la cual una gota de agua tiene forma esférica, ya que el sólido de un volumen dado con la menor superficie es una esfera.

La tensión superficial es una colección de fuerzas cohesivas entre las moléculas de un líquido, en la superficie del líquido, uniéndolas. Pero estos no son tan fuertes y podrían manejar fuerzas de hasta 0.1N aprox.
Esta es una propiedad importante de los fluidos que puede explicar el fenómeno de capilaridad en los tubos, la forma de una gota, la concavidad o convexidad de las superficies líquidas en diferentes tubos de diferentes materiales.

La fuerza actúa sobre la superficie de un líquido debido a las fuerzas intermoleculares desequilibradas que actúan sobre las moléculas de la superficie del líquido. Si tomamos una línea hipotética en la superficie de un líquido, las fuerzas actúan tangencialmente en direcciones opuestas para mantener el equilibrio. La fuerza por unidad de longitud se conoce como tensión superficial (cuantitativamente).

Las fuerzas cohesivas entre las moléculas líquidas son responsables del fenómeno conocido como tensión superficial.

Las fuerzas cohesivas de las moléculas por unidad de longitud o Energía por unidad de área.
Tensión superficial = F / L
Tensión superficial = Newton / metro.

La tensión en la capa de líquido debido a su volumen que resulta en un área superficial mínima de la superficie del líquido, llamada tensión superficial. Se puede entender fácilmente siguiendo el digram: –

Todas las moléculas dentro del bulto se atraen entre sí desde todas las direcciones posibles, pero la molécula que está en la superficie solo experimenta la fuerza de atracción de las moléculas hacia abajo, por lo tanto, en la molécula superficial experimenta menos fuerza que las moléculas del bulto. Se puede entender fácilmente por algunos experimentos cuyas imágenes se dan a continuación,

Una araña puede flotar fácilmente en la superficie del agua porque la araña pone todo su peso sobre sus ocho patas y la superficie del agua es como la MEMBRANA ESTRECHADA. Lo que lo ayuda a equilibrarlo en la superficie del agua.

Ahora hablaremos del ejemplo de la vida real, cada vez que te duchas, el agua cae sobre tu cabeza y recorre todo tu cuerpo cuando bajas la mano y separas todos los dedos, el agua pasa por cada dedo por separado y te sientes como el dios del agua . Algunos otros ejemplos también te ayudarán a entenderlo ……

Y por fin mi favorito …

Espero que lo entiendas ……

1 Imagina la superficie que separa cualquiera de las dos fases (podrían ser agua y aire, por ejemplo, pero dos serían suficientes).

2 El área superficial A es proporcional al número de moléculas en la región interfacial (superficial).

3 Para aumentar un poco A, debes empujar algunas moléculas más en la superficie. Hablando formalmente, para aumentar A a A + dA es necesario hacer un trabajo. Como el número de nuevas moléculas en la superficie es proporcional a dA , el trabajo realizado es proporcional a dA. La constante de proporcionalidad se llama tensión superficial.

4 Por lo tanto, para una sustancia dada a una temperatura dada que comparte una superficie con otra fase, la tensión superficial es el trabajo que tiene que hacer para aumentar el área de superficie de una unidad .